Способ приготовления битумотермолитобетонной смеси

 

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам и может быть использовано для устройства покрытий автомобильных дорог. Способ приготовления битумотермолитобетонной смеси заключается в смешении минерального компонента с нагретым битумом. Предварительно производят холодную обработку минерального компонента, в качестве которого используют термолитовый гравий, песок и наполнитель, являющийся молотым порошком термолитового гравия, органоминеральным шламом до полного обволокивания им минерального компонента, далее полученную минеральную смесь нагревают до 130 - 140°С, а затем в нее вводят нагретый до 130 - 140°С битум, после чего перемешивают до получения однородной массы. Органоминеральный шлам является отходом очистки сточных вод машиностроительных предприятий, образующимся в процессе термообработки металлоизделий. Технический результат - повышение водоустойчивости, тепло- и трещиностойкости битумотермолитобетона и снижение расхода вяжущего и энергозатрат при производстве битумотермолитобетонной смеси. 2 табл.

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам и может быть использовано для устройства покрытий автомобильных дорог.

Известно применение битумокерамзитобетонных смесей для устройства дорожных покрытий в районах, где отсутствуют месторождения каменных горных пород, например в Западной Сибири, Крайнего Севера (Рыбьев А.И. Асфальтовые бетоны. - М.: Стройиздат, 1986 - с. 225).

Однако широкого распространения в практике дорожного строительства битумокерамзитовые материалы до настоящего времени не получили из-за ряда недостатков: малой водостойкости, значительного перерасхода вяжущего и энергозатрат, а также их высокой истираемости (авт. св. N 1013453 СССР, МКИ C 04 B 26/26, Л.С. Губач, С.Г Пономарева и др. Битумоминеральная смесь. Бюл. N 37, 1988).

Наиболее близким аналогом к изобретению является способ приготовления битумотермолитобетонной смеси, включающий смешение термолитового заполнителя - гравия с битумом (см. Ю.В. Соколов и др. Дорожные битумоминеральные материалы на основе искусственных пористых заполнителей. "Ресурсосберегающие технологии, структура и свойства дорожных бетонов". Тезисы докл. Респ. конф. Харьков, 1989, с. 98-99).

Задачей изобретения является повышение водоустойчивости, тепло- и трещиностройкости, снижение расхода вяжущего и энергозатрат при производстве битумотермолитобетона.

Поставленная задача решается тем, что в способе приготовления битумотермолитобетонной смеси, включающем смешение термолита с битумом, термолит используют в виде гравия, песка и наполнителя, которые предварительно обрабатывают органоминеральным шламом-отходом сточных вод машиностроительных предприятий, образующимся в процессе термообработки металлоизделий, до полного обволакивания минеральных компонентов и полученную смесь нагревают до 130-140^oC, после чего в нее вводят нагретый до 130-140^oC битум и перемешивают до получения однородной массы.

Используемый в предлагаемом способе органоминеральный шлам представляет собой отход очистки сточных вод машиностроительного комплекса, который образуется в процессе термообработки металлоизделий, в частности, на предприятиях автомобилестроения. Органоминеральный шлам - это темно-окрашенный порошок с характерным маслянистым блеском, в котором минеральная часть представлена высокодисперсными частицами абразива, железа, кварца, карбонатами кальция и магния, гидроксидами магния, алюминия и железа, а органическая часть содержит отработанные индустриальные масла (талловое и веретенное). Их соотношение составляет соответственно 3:1...2:1. Удельная поверхность органоминерального шлама находится в пределах 610...720 м²/кг.

Для приготовления битумотермолитобетонной смеси применяется дорожный битум марки БНД 60/90 и термолитовая смесь марки 1300 по плотности с прочностью 20 МПа.

Способ приготовления битумотермолитобетонной смеси осуществляют следующим образом. Предварительно производят холодную обработку минеральных компонентов: термолитового гравия, песка и полученного помолом термолитового гравия наполнителя органоминеральным шламом до полного обволакивания последним минеральных компонентов. Далее обработанную шламом минеральную смесь транспортируют в сушильный барабан, где ее нагревают до 130...140^oC и направляют в асфальтобетоносмеситель, куда затем подают битум, например, дорожный марки БНД 60/90, предварительно нагретый до 130...140^oC. Затем производят окончательное перемешивание смеси до получения однородной массы.

Примеры выполнения способа и свойства битумотермолитобетона приведены в таблицах 1 и 2.

Как видно из приведенных данных, в результате обработки минеральных компонентов органоминеральным шламом полученный битумотерморлитобетон обладает повышенной водоустойчивостью, тепло- и трещиностойкостью.

Это объясняется следующим. Термолит, как и другие подобные ему керамзиты, является кислым материалом. Как известно, такие материалы плохо сцепляются с битумами, наличие гидроксидов железа, алюминия, кальция и магния способствует образованию аутогенных пленок, повышающих качество сцепления минеральных зерен термолита с битумом.

К тому же высокодисперсная составляющая органоминерального шлама, кольматируя поры, снижает его водопоглощение с 29% до 22...12%. Последнему также способствует органическая составляющая шлама.

Кроме того, веретенное и талловое масла, в составе которых присутствуют в основном ароматические углеводороды, диспергируя асфальтены, обеспечивают битуму химическую пластификацию. Такой битум, как известно, обладает повышенными водоустойчивостью, тепло- и трещиностойкостью (Колбановская А.С., Мизайлов В. В. Дорожные битумы. - М: Транспорт, 1978, с. 264.) С введением пластификатора, органоминерального шламма, снижается температура и время приготовления биутумотермолитобетонной смеси (табл. 1).

Составы термолитобетонной смеси NN 2...6 (табл. 2) отличаются от прототипа улучшенными эксплуатационными показателями. Но состав N 2 (табл. 2) не обеспечивает должной водоустойчивости, а состав N 6 - чрезмерно его пластифицирует, что отражается на теплоустойчивости - она снижается.

Составы NN 3,4 и 5 - следует считать оптимальными. Они отвечают поставленному техническому результату и имеют следующие преимущества: - повышаются водоустойчивость, тепло- и трещиностойкость в 1,2...1,5 раза, - снижается водопоглощение минеральных компонентов на 10...20^oC, - сокращается технологический процесс приготовления битумотермолитобетонной смеси на 3...5 мин.

Формула изобретения

Способ приготовления битумотермолитобетонной смеси, включающий смешение термолита с битумом, отличающийся тем, что термолит используют в виде гравия, песка и наполнителя, которые предварительно обрабатывают органоминеральным шламом - отходом очистки сточных вод машиностроительных предприятий, образующимся в процессе термообработки металлоизделий, до полного обволакивания минеральных компонентов, и полученную смесь нагревают до 130 - 140^oC, после чего в нее вводят нагретый до 130 - 140^oC битум и перемешивают до получения однородной массы.

РИСУНКИ

Рисунок 1